Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Nanotkanivá môžu odstrániť zhluky proteínov v mozgu pri Parkinsone

Nanotkanivá môžu odstrániť zhluky proteínov v mozgu pri Parkinsone
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
1. 8. 2022
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Zhluky nesprávne zložených bielkovín, ktoré sa hromadia v mozgu, sú spojené s neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako je Parkinsonova choroba. Novo identifikované nanotkanivá teraz sľubujú destabilizáciu štruktúry týchto zhlukov, čo by mohlo viesť k novej liečbe tohto ochorenia.

Proteín, ktorý je v centre štúdie, je známy ako alfa-synukleín. Predpokladá sa, že sám o sebe zohráva v mozgu dôležité úlohy, ale môže sa nesprávne zložiť a zhlukovať do takzvaných lewyho teliesok. Tie môžu ovplyvniť funkciu neurónov a dokonca ich začať zabíjať, a boli zapletené do neurologických porúch, ako je Parkinsonova choroba.

Veľká časť výskumu Parkinsonovej choroby sa sústredila na tieto Lewyho telieska, pričom sa odhaľoval „dvojitý život“ tohto proteínu, ako sa zhluky môžu najprv vytvoriť v črevách, než sa dostanú do mozgu, alebo dokonca či ide o autoimunitné ochorenie. Iné tímy si vzali na mušku Lewyho telieska pomocou umelých enzýmov alebo rafinovaných peptidov so sľubnými výsledkami.

V rámci novej štúdie výskumníci z Johns Hopkins Medicine, Michiganskej univerzity a Ann Arbor skúmali použitie nanočlánkov na rozklad Lewyho teliesok. Nanotkanivá sú menšie verzie protilátkových proteínov, ktoré imunitný systém používa na sledovanie patogénov. Ich menšia veľkosť im umožňuje pretlačiť sa cez membrány mozgových buniek, kde sa môžu naviazať na zhluky alfa-synukleínu a rozložiť ich.

Za normálnych okolností by sa tieto nanotkanivá rozpadli vo vnútri buniek, preto ich tím upravil tak, aby im chýbali určité chemické väzby, ktoré sú voči tomuto procesu zraniteľné. Zistili, že to udržuje stabilitu nanočlánkov bez toho, aby sa znížila ich schopnosť viazať sa na zhluky alfa-synukleínu.

Vľavo: zhluky alfa-synukleínu, ktoré sa môžu hromadiť v mozgu a sú spojené s Parkinsonovou chorobou. Vpravo: tieto zhluky po ošetrení novou liečbou nanotkaninou.

Po otestovaní siedmich verzií svojich nanotkanív vedci identifikovali jednu z nich, nazvanú PFFNB2, ako najlepšieho kandidáta. Pri testoch v živých mozgových bunkách a tkanivách myší sa zistilo, že PFFNB2 je stabilný a silne sa viaže na zhluky bielkovín, čím ich účinne rozkladá.

„Zarážajúce je, že sme vyvolali expresiu PFFNB2 v mozgovej kôre a ten zabránil šíreniu zhlukov alfa-synukleínu do mozgovej kôry myší, oblasti zodpovednej za poznávanie, pohyb, osobnosť a ďalšie procesy vysokého rádu,“ povedal Ramhari Kumbhar, spoluautor štúdie.

Dôležité je, že tím zistil, že nanočastice útočili len na zhluky alfa-synukleínu, nie na jednotlivé molekuly, ktoré pravdepodobne vykonávajú dôležité funkcie v mozgových bunkách.

„Úspech PFFNB2 pri viazaní škodlivých zhlukov alfa-synukleínu v čoraz zložitejších prostrediach naznačuje, že nanopríslušenstvo by mohlo byť kľúčom k pomoci vedcom pri štúdiu týchto ochorení a v konečnom dôsledku pri vývoji nových liečebných postupov,“ povedal Xiabo Mao, hlavný autor štúdie.

Výskum bol uverejnený v magazíne Nature Communications.